dlib c++ 人脸识别 使用GPU加速, 需要多线程处理多个图像,需要将图像处理流程封装成函数或类;需要实时进行人脸识别,需要对程序进行优化以提高识别速度。需求更加复杂,需要更加精细的多线程处理方式和更加高级的优化算法,给出实现的代码
时间: 2023-12-17 12:02:51 浏览: 103
以下是使用dlib c++库进行人脸识别,并使用GPU加速、多线程处理多个图像,以及优化程序以提高识别速度的示例代码:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <dlib/dnn.h>
#include <dlib/data_io.h>
#include <dlib/image_transforms.h>
#include <dlib/gui_widgets.h>
#include <dlib/image_processing/frontal_face_detector.h>
#include <dlib/image_processing.h>
#include <cuda_runtime.h>
#include <cublas_v2.h>
using namespace std;
using namespace dlib;
// Define the neural network
template <typename SUBNET>
using face_recognition_net = loss_metric<dlib::fc_no_bias<128, dlib::avg_pool_everything<SUBNET>>>;
using cnn_face_detector = cnn_face_detection_model_v1;
// Define the function to detect faces
std::vector<dlib::rectangle> detect_faces(const cv::Mat& image, cnn_face_detector detector) {
dlib::cv_image<dlib::bgr_pixel> img(image);
std::vector<dlib::rectangle> faces = detector(img);
return faces;
}
// Define the function to recognize faces
std::vector<float> recognize_face(const cv::Mat& image, face_recognition_net<anet_type>& net) {
matrix<rgb_pixel> face_chip;
extract_image_chip(dlib::cv_image<dlib::rgb_pixel>(image), get_face_chip_details(face_chip), face_chip);
std::vector<float> face_descriptor = net(face_chip);
return face_descriptor;
}
// Define the function to run the recognition process on each image
void process_image(const cv::Mat& image, cnn_face_detector detector, face_recognition_net<anet_type>& net, std::vector<float>& face_descriptors, std::mutex& face_descriptors_mutex) {
// Detect faces
std::vector<dlib::rectangle> faces = detect_faces(image, detector);
// Recognize faces and store the descriptors
for (const auto& face : faces) {
cv::Mat face_roi = image(cv::Rect(face.left(), face.top(), face.width(), face.height()));
std::vector<float> face_descriptor = recognize_face(face_roi, net);
// Add the descriptor to the list of descriptors
std::lock_guard<std::mutex> lock(face_descriptors_mutex);
face_descriptors.insert(face_descriptors.end(), face_descriptor.begin(), face_descriptor.end());
}
}
int main(int argc, char** argv) {
// Initialize the CUDA context and CUBLAS handle
cudaFree(0);
cublasHandle_t handle;
cublasCreate(&handle);
try {
// Load the face detection model
cnn_face_detector detector = get_frontal_face_detector();
// Load the face recognition model
anet_type net;
deserialize("dlib_face_recognition_resnet_model_v1.dat") >> net;
// Load the images
std::vector<cv::Mat> images;
for (int i = 1; i < argc; ++i) {
cv::Mat image = cv::imread(argv[i]);
if (image.empty()) {
std::cerr << "Unable to load image: " << argv[i] << std::endl;
continue;
}
images.push_back(image);
}
// Process the images using multiple threads
std::vector<float> face_descriptors;
std::mutex face_descriptors_mutex;
std::vector<std::thread> threads;
for (const auto& image : images) {
threads.push_back(std::thread(process_image, std::ref(image), std::ref(detector), std::ref(net), std::ref(face_descriptors), std::ref(face_descriptors_mutex)));
}
for (auto& thread : threads) {
thread.join();
}
// Compute the average face descriptor
matrix<float, 128, 1> avg_face_descriptor;
avg_face_descriptor = 0;
int num_faces = face_descriptors.size() / 128;
for (int i = 0; i < num_faces; ++i) {
matrix<float, 128, 1> face_descriptor(&face_descriptors[i * 128]);
avg_face_descriptor += face_descriptor / num_faces;
}
// Print the average face descriptor
std::cout << "Average face descriptor: ";
for (int i = 0; i < 128; ++i) {
std::cout << avg_face_descriptor(i) << " ";
}
std::cout << std::endl;
} catch (std::exception& e) {
std::cerr << e.what() << std::endl;
}
// Destroy the CUBLAS handle
cublasDestroy(handle);
return 0;
}
```
在上述代码中:
- `detect_faces` 函数使用 `cnn_face_detector` 模型来检测图像中的人脸。
- `recognize_face` 函数使用 `face_recognition_net` 模型来识别图像中的人脸,并返回其特征向量。
- `process_image` 函数用于多线程处理每个图像,其中调用了 `detect_faces` 和 `recognize_face` 函数,并将识别到的人脸特征向量存储到 `face_descriptors` 向量中。
- 主函数加载了人脸检测模型和人脸识别模型,并使用多线程处理传入的图像,最终计算出所有人脸的平均特征向量并输出。
需要注意的是,为了使用 GPU 加速,需要在程序中初始化 CUDA 上下文和 CUBLAS 句柄,并在主函数结束时销毁 CUBLAS 句柄。
此外,为了进一步优化程序以提高识别速度,可以使用更加精细的多线程处理方式和更加高级的优化算法,例如使用 OpenMP 进行并行化和使用 cuDNN 进行深度神经网络计算加速等。
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